本文關(guān)鍵詞：SDN網(wǎng)絡(luò)中資源預(yù)留系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

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【摘要】：隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)承載的業(yè)務(wù)種類(lèi)越來(lái)越多,數(shù)量也越來(lái)越大。同時(shí),用戶對(duì)業(yè)務(wù)的要求也有所提高,這使得管控能力逐漸減弱,網(wǎng)絡(luò)問(wèn)題逐漸增多,難以保障各類(lèi)業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量(QoS)。所以,改進(jìn)現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)體系架構(gòu),提出新型的適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的架構(gòu)成為當(dāng)前重要的課題。SDN(Software Defined Network)是由美國(guó)斯坦福大學(xué)提出的新型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),其主要思想是將網(wǎng)絡(luò)的控制層面與轉(zhuǎn)發(fā)平面分離開(kāi)來(lái)。在這種架構(gòu)的基礎(chǔ)上,本文設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了資源預(yù)留系統(tǒng),該系統(tǒng)可以為業(yè)務(wù)流提前預(yù)留帶寬,保證有帶寬需求的業(yè)務(wù)可以分配到足夠的帶寬。同時(shí),本文提出了帶寬預(yù)留的蟻群算法(Ant Colony Optimization of Bandwidth Reservation,BRACO),該系統(tǒng)以BRACO作為路由算法為數(shù)據(jù)流計(jì)算路徑,得到的路徑可以滿足一定的時(shí)延和丟包率的要求。首先,本文介紹了SDN的研究背景和基本架構(gòu),接著講述了OpenFlow技術(shù)包括OpenFlow交換機(jī)和OpenFlow協(xié)議以及Floodlight控制器。然后,本文提出了BRACO算法。由于傳統(tǒng)的蟻群算法沒(méi)有考慮到帶寬、時(shí)延等QoS要求,所以本文在其基礎(chǔ)上進(jìn)行了四點(diǎn)改進(jìn):根據(jù)業(yè)務(wù)的帶寬需求,把不滿足條件的鏈路從網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲袆h除,建立新的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?對(duì)螞蟻尋路結(jié)束的條件進(jìn)行改進(jìn);對(duì)路徑目標(biāo)函數(shù)和優(yōu)化函數(shù)進(jìn)行了相應(yīng)的修改,并增加了路徑交叉度這個(gè)新的函數(shù);增加了變量r,可以根據(jù)r的取值,計(jì)算一條或者多條路徑。接著,本文設(shè)計(jì)了資源預(yù)留系統(tǒng),該系統(tǒng)主要功能模塊為測(cè)量模塊、路由計(jì)算模塊和路由配置模塊。測(cè)量模塊周期性地測(cè)量鏈路利用率、時(shí)延和丟包率,并將這些網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)更新到列表中;路由計(jì)算模塊從列表中獲取信息,并根據(jù)BRACO算法為數(shù)據(jù)流計(jì)算滿足QoS要求的路由;路由配置模塊接收路由計(jì)算模塊的路由,并對(duì)該路由上的交換機(jī)進(jìn)行配置。配置的過(guò)程就是預(yù)留資源的過(guò)程,本文通過(guò)配置交換機(jī)端口的發(fā)送速率來(lái)進(jìn)行帶寬的預(yù)留。最后,本文以Floodlight為控制器,以O(shè)pen vSwitch為交換機(jī)搭建了仿真網(wǎng)絡(luò),對(duì)該系統(tǒng)的功能進(jìn)行了測(cè)試和驗(yàn)證。
【關(guān)鍵詞】：資源預(yù)留 蟻群算法 OpenFlow SDN
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TP393.02;TP18
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-15
• 1.1 研究背景10-11
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-13
• 1.3 論文的主要內(nèi)容13
• 1.4 本文的組織結(jié)構(gòu)13-15
• 第二章 SDN和OpenFlow協(xié)議簡(jiǎn)介15-26
• 2.1 SDN定義與體系架構(gòu)15-16
• 2.2 控制器16-20
• 2.2.1 Floodlight控制器16-20
• 2.2.2 SDN控制層與應(yīng)用層間API20
• 2.3 OpenFlow技術(shù)20-25
• 2.3.1 OpenFlow交換機(jī)20-23
• 2.3.2 OpenFlow協(xié)議23-25
• 2.4 本章小結(jié)25-26
• 第三章 帶寬預(yù)留的蟻群算法26-34
• 3.1 傳統(tǒng)的蟻群算法及局限性26
• 3.2 帶寬預(yù)留的蟻群算法26-30
• 3.2.1 算法的基本思想26
• 3.2.2 BRACO的模型和函數(shù)定義26-27
• 3.2.3 BRACO算法描述27-29
• 3.2.4 BRACO算法的基本步驟29-30
• 3.3 實(shí)驗(yàn)仿真30-32
• 3.4 本章小結(jié)32-34
• 第四章 資源預(yù)留系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)34-57
• 4.1 資源預(yù)留系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)34-35
• 4.2 資源預(yù)留系統(tǒng)的功能模塊介紹35-56
• 4.2.1 接收模塊35
• 4.2.2 拓?fù)淠K35-36
• 4.2.3 路由計(jì)算模塊36-44
• 4.2.4 路由配置模塊44-48
• 4.2.4.1 配置隊(duì)列速率45-46
• 4.2.4.2 挪動(dòng)流表項(xiàng)46-48
• 4.2.5 轉(zhuǎn)發(fā)模塊48
• 4.2.6 測(cè)量模塊48-56
• 4.2.6.2 測(cè)量鏈路50-52
• 4.2.6.3 丟包率的測(cè)量52-54
• 4.2.6.4 測(cè)量時(shí)延54-56
• 4.3 本章小結(jié)56-57
• 第五章 功能測(cè)試57-67
• 5.1 仿真工具57-62
• 5.1.1 Open vSwitch交換機(jī)57-58
• 5.1.2 VirtualBox58-59
• 5.1.3 仿真環(huán)境的搭建59-62
• 5.2 功能測(cè)試62-66
• 5.3 本章小結(jié)66-67
• 第六章 工作總結(jié)和展望67-70
• 6.1 工作總結(jié)67-68
• 6.2 下一步工作的展望68-70
• 致謝70-71
• 參考文獻(xiàn)71-74

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3 魏群;房蔓g，

本文編號(hào)：895265